风力与风的测量
风力与风的测量
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风的形成与等级
在地球的外表面包围着一层空气，由于地球引力的作用靠地面的空气密度大压力大、离地面远些的空气密度小压力小。太阳照热地面使地面的空气密度减小上升、又由于各地表面对太阳的吸收与反射不同、地球不同纬度的温度不同造成各地空气密度不同、地球自转使地面温度昼夜交替变化等等都促成空气的不停流动，同时由于地球的自转也造成空气的流动，这就是风的形成原因。流动的空气具有的能量就是风能。风的大小划分为不同等级，国际上通用的风力等级表是英国人蒲福拟定的蒲氏风力分级表，把风力分为13个等级（012级）。1946年以后，又在原表基础上，作了扩充，增加到18个等级（017级），见下表。蒲氏风力分级表
f风电场依靠风力发电，要有足够的风速，一般建在年平均风速大于6ms的地区，有关风力机的风速问题可参见“垂直轴风力机园地”中“风能与风功率”与“风轮尺寸与额定风速”章节。
脉动风（湍流）
事实上风速风向从来就是不稳定的，在靠近地面尤其不稳定，而且变化是随机的。把风速频繁变化的风称为脉动风，也就是湍流。地面的山体，建筑等会阻碍气流的运动，使风速风向发生变化，甚至产生漩涡，地面的城市建筑、森林的摩擦阻碍低空气流运动，这就造成了湍流；水平气流与局部上升的热空气相遇也会引起湍流；在风电场内，众多的风力机的尾流也会引起湍流。空间某点的脉动风速指某时刻该点上的瞬时风速与平均风速的差值，一般取10分钟的风速平均值为平均风速。脉动风对风力机运行影响较大，特别是风速变化时间短的脉动风，所以风电场要建在脉动风较小的地区。
风力的测量
风力不仅有大小还有方向，可通过仪器来测量风力的大小与
f方向。根据测量原理主要有以下几类：机械式、超声波式、声振荡、压力式与热线式等，在一般场合用得较多的是机械式与超声波式，特别是在风力发电中使用广泛。在风力发电中也称这些仪器为风速与风向传感器。
机械式测风仪
风速测量仪器也叫风速传感器，最简单又常见的风速测量是三杯式风速仪，三个风杯由于阻力差而旋转，风力大则转速高，仪器内的转速传感器把风杯转速变为电信号输出。图1就是三杯式风速仪外形图图1三杯式风速仪风速传感器
最简单又常见的风向测量是风向标，也叫风向传感器，其原理不言而喻。其指向的角度由仪器内的角度传感器转变为电信号输出。图2就为风向标外形图图2风向标风向传感器
图3是是一种r